模塊化建筑空間設計的發(fā)展研究(6)

2013年7月8日

盒子式建筑的組合方式有多種多樣，常見的為以下幾種：

全盒子建筑：全盒子建筑通常采用鋼筋混凝土的承重盒子構(gòu)件，垂直荷載可沿構(gòu)件的四周、兩側(cè)或四角往下傳遞。全盒子建筑又分重疊組合和交錯組合兩種。所謂重疊組合，就是將盒子構(gòu)件一個挨一個，一個摞一個地組合成建筑物。其優(yōu)點是剛度好，裝修工程基本上都能在工廠完成，現(xiàn)場用工少，裝配化程度高；缺點是必然形成雙層樓板和內(nèi)墻，構(gòu)造處理復雜些。所謂交錯組合，就是將盒子構(gòu)件交錯布置開，再在空擋處另配外墻板(圖2-13)。

模塊化建筑

圖2-13 盒子建筑的組合方式

板材盒子建筑：板材盒子建筑是由盒子構(gòu)件和大型樓板、大型墻板組成的。通常的做法是：將開間小而消耗工時多的房間如廚房、衛(wèi)生間、樓梯間等做成承重的盒子構(gòu)件，在其間架設大型樓板，再用內(nèi)外墻板劃出其他房間。

筒體盒子建筑：主要承重結(jié)構(gòu)是一個位于高層建筑物中央的筒體，盒子構(gòu)件的重量全部傳到筒體上。固定盒子構(gòu)件的方法大體有三種：一種是“插”在、直接焊在或用高強螺栓固定在筒體上；再一種是筒體頂端設懸臂梁，懸臂梁上設吊桿，將盒子構(gòu)件“掛”在吊桿上；第三種是在筒體上逐層或每隔若干層挑出懸臂梁或懸臂板，將盒子構(gòu)件放在這些梁、板的上面，或掛在梁、板的下面。筒體盒子建筑的層數(shù)不宜少于12層，否則的話，可能不經(jīng)濟，因為與全盒子建筑相比較，筒體盒子建筑的預制程度約低20-30%。

這座面積僅有85平方米的四層樓住宅坐落在東京郊區(qū)一個安靜的角落里(圖2-14)。白色的鋼板表皮上布滿了玻璃窗形成的規(guī)則圖案，從而使它的尺度變得難以捉摸。建筑師將其發(fā)明的這種建造體系稱為“空的石工”，因為它是用方盒子一樣的構(gòu)件組成的。每個盒子都是900毫米長，450毫米高，300毫米深，所有外墻的厚度均是9毫米，內(nèi)墻為6毫米。5到6個方盒子被焊接成較大的預制單元，并被運送到現(xiàn)場通過高強度鋼螺栓組裝固定。由于墻體和樓板自身構(gòu)造的整體性滿足了強度要求，因此無需其他結(jié)構(gòu)支撐，使室內(nèi)獲得了最大程度的開敞。

鐵皮的盒子房屋外觀,模塊化建筑

圖2-14 鐵皮的盒子房屋外觀

1.5.3 一種盒子的設計可能性

經(jīng)過相應的結(jié)構(gòu)計算和分析比較后，我假設采用一種類型的鋼筋混凝土盒子，通過設計可以適應不同的變化。考慮潛在的一套住宅的尺寸，將兩個并列盒子作為一個基本單元。結(jié)構(gòu)上更注重單元的豎向組合。得到三種基本組合方式：重疊、滑動和交疊。

(1)構(gòu)成：設計的過程其實就是盒子功能化的過程，同樣的鋼筋混凝土盒子，功能組合不同，可以在形式上產(chǎn)生許多變化。如果加入樓梯、走道、屋頂?shù)裙δ茉?附加構(gòu)件)，即使是同一種盒子組合形式，由于附加構(gòu)件的支撐不同，與盒子的位置不同，也會有不同的變化(圖2-15)。

盒子的構(gòu)成模型,模塊化建筑

圖2-15 盒子的構(gòu)成模型

(2)結(jié)構(gòu)：采用獨立的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)支撐交通部分和屋頂。我們設想建造時房子也是隨著居住者的不斷增加而不斷生長，在不同階段，建筑也呈現(xiàn)不同的形態(tài)。

(3)圍合與附加空間：所有的圍合結(jié)構(gòu)與附加空間均可以在預制廠與模塊同期制作，同樣利用模塊的模數(shù)制成不同形式。在滿足聲、光、熱等要求的前提下，盡量采用輕質(zhì)、低價的材料，連接的構(gòu)造節(jié)點也采用預埋構(gòu)件互相連接的方法，便與構(gòu)件的拆裝。即使是同一個單元，在使用時甚至可以根據(jù)使用者對房間功能的重新定義而做出相應的替換(圖2-16)。

圍合與附加空間模型,模塊化建筑